Nanoplastics verminderen de effectiviteit van antibiotica en bevorderen resistentie

In een recente studie onderzocht een internationaal onderzoeksteam met aanzienlijke deelname van de Medische Universiteit Wenen hoe nanoplasticdeeltjes die in het lichaam terechtkomen, de effectiviteit van antibiotica beïnvloeden. De studie toonde aan dat plasticdeeltjes niet alleen de effectiviteit van medicijnen aantasten, maar ook kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van antibioticaresistente bacteriën. De resultaten van de studie zijn onlangs gepubliceerd in het tijdschrift Scientific Reports.

Om te onderzoeken hoe nanoplasticdeeltjes in het lichaam interacteren met antibiotica, vergeleek een onderzoeksteam onder leiding van Lukas Kenner (Meduni Wien), Barbara Kirchner (Universiteit Bonn) en Oldamur Hollotzky (Universiteit Debrecen) een gangbaar medicijn met veelgebruikte soorten plastic. De focus lag op het breedspectrum antibioticum tetracycline, dat wordt gebruikt voor de behandeling van veel bacteriële infecties, zoals luchtweg-, huid- en darminfecties. Wat betreft de kunststoffen viel de keuze op polyethyleen (PE), polypropyleen (PP) en polystyreen (PS), die alomtegenwoordige componenten zijn van verpakkingsmaterialen, evenals nylon 6,6 (N66), dat in veel textielsoorten voorkomt, zoals kleding, tapijten, bankhoezen en gordijnen. Nanoplastics zijn kleiner dan 0,001 millimeter en worden vanwege hun geringe omvang als bijzonder schadelijk voor mens en milieu beschouwd.

Met behulp van geavanceerde computermodellen kon het team aantonen dat nanoplasticdeeltjes zich kunnen binden aan tetracycline en zo de werking van het antibioticum kunnen verminderen. "De binding was bijzonder sterk bij nylon", benadrukt Lukas Kenner, wijzend op een grotendeels onderschat gevaar binnenshuis: "De hoeveelheid microplastics en nanoplastics binnenshuis is ongeveer vijf keer hoger dan buitenshuis. Nylon is daar een van de redenen voor: het komt vrij uit textiel en komt bijvoorbeeld via de ademhaling in het lichaam terecht."

Het gevaar van antibioticaresistentie

Zoals de onderzoeksresultaten aantonen, kan de binding van tetracycline aan nanoplasticdeeltjes de biologische activiteit van het antibioticum verminderen. Tegelijkertijd kan binding aan nanoplastics ertoe leiden dat het antibioticum naar ongewenste plekken in het lichaam wordt getransporteerd, waardoor het zijn beoogde effect verliest en mogelijk andere ongewenste effecten veroorzaakt. "Onze bevinding dat de lokale concentratie van antibiotica op het oppervlak van nanoplasticdeeltjes kan toenemen, is bijzonder zorgwekkend", zegt Lucas Kenner over een ander detail van de studie. Deze concentratietoename kan leiden tot de ontwikkeling van bacteriën die resistent zijn tegen antibiotica. Kunststoffen zoals nylon 6,6 en polystyreen, die sterker binden aan tetracycline, kunnen dus het risico op resistentie verhogen.

In een context waarin antibioticaresistentie wereldwijd een steeds grotere bedreiging vormt, moeten dergelijke interacties in aanmerking worden genomen." Lukas Kenner, Meduni Vienna

Het onderzoek toont aan dat blootstelling aan nanoplastics niet alleen een directe bedreiging voor de gezondheid vormt, maar ook indirect de behandeling van ziekten kan beïnvloeden. "Als nanoplastics de effectiviteit van antibiotica verminderen, ontstaat er een ernstig doseringsprobleem", aldus Lucas Kenner, verwijzend naar toekomstige studies die het effect van nanoplastics op andere geneesmiddelen zullen onderzoeken.